ストロボスコープビデオ顕微鏡とは

ストロボスコープビデオ顕微鏡(SVM)は、非接触 面内振動測定の根幹を担う測定技術で、部品レベルの高周波振動を通常のビデオカメラで可視化できることを利用して、短時間の閃光で急激な動きを視覚的に捉えるものです。

このシステムの時間分解能は、LEDストロボの発光パルス幅によって決定されます。というのも、カメラでは非常に速い事象を明確に記録することができないからです。ストロボの光が消えてしまうと、CCDセンサーは画像を撮影することができません。これこそが、ストロボの光が点灯しているときに、選択された動きの段階でのみ光が記録される理由であり、カメラの最短露光時間よりも短い時間でイベントを記録できる理由なのです。試料を振動させる励起信号、LEDストロボの発光、カメラの露光時間は、すべて時間的に正確に調整されていなければなりません。下の図は、面な振動測定専用のPMAソフトウェアを同期させるためのタイムダイアグラムで、サンプルを周期的に加振する2つの異なるフェーズで2回のカメラ撮影を行う場合を例にしています。

面内面外の3次元の振動測定

ストロボスコープビデオ顕微鏡(SVM)とレーザドップラ振動計(LDV)を組み合わせたシステムでは、3次元の構造物の機械的共振を識別することができます。

レーザドップラ振動計のレーザ光とストロボ光は、ビームスプリッタユニットを用いて、一体型顕微鏡のレンズの光路に結合されます。コンピュータは、信号発生器や振動計のコントローラと連携して、レーザビームの移動(スキャニングLDV)、ストロボの点灯、干渉信号やカメラ画像の処理、(必要に応じて)サンプルの励起などを制御します。測定結果は、高性能のシステムソフトウェアを使って最終的に評価され、グラフ化されます。

このような複合的な手法は、マイクロメカニカルコンポーネント(MEMS)の特性評価において特に重要です。

 

レーザドップラ振動計の測定原理

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